Ви дізнаєтеся:
Сонячні панелі вважаються надійним і екологічним джерелом енергії, проте на практиці вони нерідко стикаються з проблемою, здатною різко знизити їхню ефективність і навіть вивести обладнання з ладу.
Йдеться про масовий конструктивний дефект, через який звичайна тінь, що впала на невелику ділянку панелі, може призвести до серйозних втрат потужності та перегріву системи.
Як повідомляє The Diary 24 з посиланням на дослідників Мічиганського університету, причина криється в самій архітектурі фотоелектричних модулів. Більшість сонячних панелей зібрані з осередків, з'єднаних послідовно. Це означає, що продуктивність всієї панелі безпосередньо залежить від найслабшого елемента в ланцюжку.
Так званий ефект "різдвяної гірлянди" добре відомий у галузі. Якщо хоча б один осередок частково затінений - гілкою, пилом або тінню від будівлі, - потік енергії від усієї панелі різко обмежується. Аналогічно тому, як одна перегоріла лампочка може погасити всю гірлянду, навіть мінімальне затінення здатне знизити загальне вироблення електроенергії вдвічі.
Небезпека полягає не тільки в падінні генерації. Затінені елементи починають перегріватися, що призводить до утворення мікротріщин, прискореного зносу і, в крайніх випадках, до загоряння сонячних панелей. За словами доцента кафедри електротехніки Таддеуса Авеструза, щороку у світі через цей дефект втрачається понад 7,8 млн кВт-год електроенергії - обсягу, достатнього для забезпечення великого міста на кшталт Сан-Франциско протягом року.
Щоб усунути проблему, вчені запропонували змінити принцип розподілу навантаження всередині панелі. Нова концепція передбачає впровадження додаткових схем, які дають змогу коміркам перерозподіляти струм під час затінення. У цьому разі кожна комірка робить рівний внесок у загальне вироблення, а ефект "гірлянди" практично зникає. Дослідники порівнюють таку систему з резервуарами води, де рівень автоматично вирівнюється, незалежно від зовнішніх впливів.
Проєкт вартістю близько 800 тисяч доларів спрямований на балансування потужності на рівні окремих осередків і має дати практичні результати протягом найближчих чотирьох років. Очікується, що ця технологія не тільки підвищить надійність сонячних панелей, а й дасть змогу зменшити їхні розміри та вартість завдяки ефективнішому управлінню енергією.
Розробка є частиною більш широкої модернізації енергосистем. Паралельно вчені працюють над новими матеріалами, силовою електронікою та інтеграцією акумуляторних сховищ із сонячними і вітровими станціями. Усе це має зробити поновлювану енергетику більш стійкою до зовнішніх чинників і знизити ризик масових відмов сонячних панелей у майбутньому.
Вам може бути цікаво:
El Diario 24 - це цифрове інтернет-видання з новинами та матеріалами на різні теми: від політики та економіки до технологій, спорту та культури. Воно публікує статті в режимі 24/7, охоплюючи як події в Аргентині, так і світові тенденції, включно з енергетикою, автоновинами, соціальними темами тощо.
В англійській версії сайту (під брендом The Diary 24) представлено матеріали на теми енергетики, транспорту, технологій та економіки, що свідчить про спробу розширити аудиторію і формат публікацій на міжнародному рівні.